바카라 사이트 티타늄으로 Photonano (Photonic Crystal) 구조를 형성

독립 행정 기관, 독립적 인 행정 기관, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 AIST), "AIST"라고 불리는 광학 기술 연구 부서 (Kobayashi Naoto 회장)는 Waseda University (Shirai Katsuhiko의 회장)와 협력하여 Optyium 기반의 Opliodide의 Opliodide와 함께 일하고 있습니다 (Photonic Crystal) 구조를 형성하기 위해 새로운 제조 기술이 개발되었습니다 이 기술은입니다Synchrotron 방사선X- 레이 리소그래피의 기술을 바카라 사이트하여, 깊고 정확하게 가공 된 중합체가 잠수함의 순서대로 형성되고, 금형이 형성된다액체 단계 강수량를 사용하여 곰팡이에 바카라 사이트탄소를 충실히 침전시킨 다음 곰팡이 만 선택적으로 제거함으로써 달성되었습니다

차세대 광자 네트워크에 필수적인 광학 장치의 재료 인 광학 결정은 일반적으로 실리콘과 같은 반도체에 기초하여 연구되고 있습니다 차세대 광자 네트워크 광학 장치에 필요한 사양에는 "초소형", "낮은 전력 소비 (낮은 삽입 손실),"통합 및 대규모 병렬화 ","저렴한 비용 "및"구현하기 쉬운 "및"온도 특성 ","대량 생산 ","신뢰성 "및"외향성 및 기타 장치와의 다단계 연결성 "

광 결정 구조를 갖는 바카라 사이트 티타늄은 실리콘과 같은 반도체보다 광 통신 파장 밴드에서 더 높은 광 투과율을 가지며, 굴절률은 광섬유와 유사하므로 섬유와의 호환성이 우수합니다 다시 말해, 장치에 대한 입력/출력 손실은 상당히 줄어들 수 있으므로 차세대 사진 네트워크를위한 광학 장치를 개발하는 데 중요한 자료가됩니다 또한, 열 팽창 계수는 반도체의 계수보다 낮으므로 온도를 더 쉽게 제어 할 수 있습니다

이 제조 기술이 광 결정의 광 투과율을 향상시키고 광 섬유로 관절 손실을 줄이며 온도 제어 부담을 줄이면 에너지 절약 효과를 제공 할 수도 있습니다 또한 공정에는 건조 에칭 프로세스가 없기 때문에 환경 영향이 낮으며 곰팡이 성형 방법이기 때문에 저렴한 비용으로 제조 할 수 있다는 장점이 있으며, 이는 미래에 주목을 끌 수있는 제조 기술이라고 할 수 있습니다

이 연구는 원자력위원회의 평가를 바탕으로 수행되었으며 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 핵 시험 연구 기금에 의해 자금을 지원했습니다

　이 연구 결과는 2 차 Tsukuba Technology Showcase [날짜 및 시간 : 20030130 위치 : Tsukuba Science Academy가 조직 한 Tsukuba International Congress Center 및Nano Tech 2003 + Future[날짜 및 시간 : 20030226-28 위치 : Makuhari Messe 조직 : Nedo/Jetro/AIST]

・X- 선 리소그래피를 바카라 사이트한 서브 미크론 세라믹 부품의 제조 지금까지 어려웠습니다
X- 선 리소그래피 기술을 바카라 사이트하여 미세한 기계적 부품을 제조하는 방법이있었습니다 일반적으로Liga (리소그래피 Galvanoformung und abformung)이것은 프로세스라는 기술입니다 이 경우 세라믹을 분말로 채우는 것이 일반적이지만 분말로는 높습니다종횡비잠수함 크기 구멍을 채우기가 어려웠습니다 예를 들어, 분말을 가루가 아닌 고품질 과립을 만들기 위해 분말을 높은 종횡비로 작은 세부 사항으로 채우는 방법이 있습니다 그러나, 균질하게 잠수함을 채우기 위해, 예를 들어, 과립은 약 50 nm를 형성하고 과립이 미끄러 져서 깊게 도달해야한다 이것은 현재 파우더 엔지니어링에서 달성하기가 매우 어렵습니다

・액체 위상 강수량 방법은 싱크로트론 방사선 (X- 선)에 의해 제조 된 높은 종횡비로 미세 구조를 정확하게 채울 수 있습니다
액체상의 관점 에서이 방법과 유사한 기술SOL-GEL 메소드가 있지만, 채워진 것은 젤과 건조 된 다음 고온에서 소결이 필수적입니다 건조 및 소결 과정에는 수축과 크기가 크게 바뀝니다 수축 과정에서 균열을 피하기가 어렵 기 때문에 바람직하지 않습니다

액체상 침전 방법은 바카라 사이트 티타늄의 포화 용액을 생성하고 화학 물질 (여기서 붕산)을 첨가하여 바카라 사이트 티타늄 고체를 침전시켜 바카라 사이트 티타늄 고체를 첨가 한 다음 바카라 사이트 티타늄 고체를 침전시키는 방법이다 AIST는 붕산 첨가 후 몇 분 후에 강수량이 시작된다는 사실에 중점을 두었습니다 붕산이 첨가 된 후, Synchrotron (X-Ray) 리소그래피 기술을 사용하여 실온에서 높은 종횡비로 처리 된 서브 미크론 "템플릿"은 용액에 배치되고, 과포화 용액은 모세관 작용에 의해 가장 작은 세부 사항으로 침투합니다 그 후, 각 모세관 내부에서 강수량이 시작되므로 곰팡이 모양에 충실하고 나노 미터 정확도로 밀도가 높습니다아나타제 상로 바카라 사이트 티타늄을 채울 수 있습니다 또한 제조 조건을 변경함으로써Rutil Phase로 설정할 수있었습니다

・특정 프로세스
먼저, 계산으로 바카라 사이트 티탄을 사용하십시오Photonic Bandgap형성됩니다 구조는 그림 1a에 표시된 것과 같습니다 X- 선 마스크는 전자 빔 조명 장치를 바카라 사이트하여 실리콘 질화물 필름에 TA의 패턴을 그려서 얻어졌다 [도 1B] 이 질화물 필름 부분은 X- 선을 전달하고 TA 부분은 차폐됩니다 이 마스크PMMA 두꺼운 필름[그림 2a], AIST의 싱크로트론 방사선 고리 (TERAS)를 바카라 사이트한 노출 [그림 2B] tio₂포화 용액을 준비하고 붕산의 첨가에 의해 용액이 전달됩니다 과포화 용액이 "서브 미크론 주형"(도 2D)에 침지 된 후, 붕산의 첨가 후, 바카라 사이트 티타늄은 몇 분 안에 모세관 내부에서 침전되기 시작한다 금형을 바카라 사이트 티타늄으로 채워지면 용액을 제거하고 [도 2E], PMMA를 제거하여 광 결정 구조를 수득 하였다 수득 된 광 결정은 약 45 °의 각도 (phot 2a)로 관찰되고, 수득 된 광 결정은 바로 위에서 관찰된다 (사진 2b) 직경이 640nm, 높이가 2 미크론 인 기둥은 설계된대로 육각형 격자에 늘어선 것을 알 수 있습니다

11771_12051광학 멀티플렉서, 다중 파장/파장 조정 가능한 광원과 같은 혁신적인 기술 개발이 필요합니다 사양 및 성능에는 "초소형", "저전력 소비 (낮은 삽입 손실)", "통합 및 대규모 병렬화", "저렴한 비용"및 "구현하기 쉬운"및 "우수한 온도 특성", "대량 생산", "신뢰성"및 "광학 섬유 및 기타 장치와의 다단계 연결"이 포함됩니다

정보 및 통신 분야에서 장치를위한 새로운 마이크로 머시 닝 기술이 필요합니다 실리콘과 같은 반도체는 대용량 정보 및 통신 광학 장치의 재료로 바카라 사이트되며, 건식 에칭은 처리에 널리 바카라 사이트됩니다 그러나 건식 에칭 기술은 처리 할 수있는 재료의 양을 제한하므로 경우에 따라 우리는 원래 목적에 반드시 적합하지 않은 재료에 의존해야합니다 또한, 소수의 미크론 만 처리하기 위해 다량의 에칭 가스를 흐르는 과정은 높은 환경 영향과 같은 문제가 있습니다

실리콘이 반드시 광학 장치의 최고의 물리적 특성은 아닙니다 예를 들어, 광학 멀티플렉서 및 탈수성이 될 것으로 예상되는 광학 결정에서, 실리콘 및 화합물 반도체를 사용하여 연구가 수행되고 있지만, 15 미크론의 통신 파장을 비교할 때이 연구에 사용 된 바카라 사이트 티타늄의 광학 투과율은 실리콘의 강의 전달보다 거의 두 가지 순서가 더 높다 (Silicon : 08cm^-1, 바카라 사이트 티타늄 : 001cm^-1이하) 또한 광학 장치는 광 섬유에 연결되어 있지만 연결로 인한 광 손실은 심각한 문제입니다 바카라 사이트 티타늄의 굴절률은 실리콘보다 광섬유의 내화 지수에 훨씬 가깝기 때문에 접합 손실을 감소시킬 수 있습니다 또한, 열 팽창 계수는 실리콘의 계수보다 낮으며, 이는 현재 광학 장치에 필요한 엄격한 온도 제어 (80 ° C)를 감소시킨다 바카라 사이트 티타늄이 광 투과율을 향상시키고 관절 손실을 줄이며 온도 제어 부담을 줄이면 에너지를 절약 할 수 있습니다

광 결정의 응용 중 하나는 초고속 광학 멀티플렉서 및 디 뮬 리플 X로서 관심을 끌고 있습니다 현재 NTT에서 개발 한 AWG (ARRAY TYPE OPTICAL Multiplexer/Demultiplexer)는 파장 멀티플렉싱에 사용되지만 광 결정의 사용을 사용하여 더욱 컴팩트하게 만들 수 있습니다 또한, Erbium과 같은 희토류의 첨가는 평면 광학 증폭기 및 낮은 임계 값 레이저와 같은 응용 분야를 확대 할 수 있습니다 또한, 미묘한 형태에서 바카라 사이트 티타늄의 아나 타제 상을 형성한다는 사실은 광촉매로서 새로운 발달로 이어질 것으로 예상 될 수있다

◆ 광 결정/광 밴드 갭

조명은 파장 영역에서 재료가 투명하더라도 그 파장에서 빛을 제한 할 수 있습니다 이러한 구조를 광 결정이라고합니다 Yagi 안테나는 또한 무선 파도 영역에서 광 결정이라고 할 수 있습니다 또한, 본질적으로, 오팔은 광자 결정이다 광 전파의 가벼운 제한과 지연이 가능하며 응용이 예상된다고 생각됩니다 광자 밴드 갭은 재료에 내재 된 밴드 갭보다 낮은 영역에서주기적인 구조를 생성함으로써 빛이 전달되지 않는 영역을 의미합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 싱크로트론 방사선 (SR)

반짝이는 빛은 빛의 속도로 가속되는 전자 또는 포지트론이 전자 모그넷의 힘에 의해 구부러 질 때 궤도의 접선 방향으로 방출되는 강한 빛 (전자기 파)입니다 연속 파장을 갖는 빛은 가시 광선에서 X- 선에 이르기까지 넓은 범위에 걸쳐 생성되지만, 전자가 가질 수있는 에너지가 높을수록 더 강하고 짧은 빛이 방출됩니다 그것은 좋은 방향성 (매우 날카로운 빛)을 가지고 있으므로 재료의 미세한 가공에 바카라 사이트할 수 있습니다 이 연구는 Sumitomo Heavy Industries, Inc의 AIST와 부분적으로 Aurora가 소유 한 Ring Teras를 바카라 사이트하여 수행되었습니다[참조로 돌아 가기]

◆ X- 레이 리소그래피

X- 레이를 바카라 사이트한 반도체 리소그래피 기술은 한동안 주변에있었습니다 이 경우, 저항은 마스크로 바카라 사이트될 수있는 한 충분히 두껍다 (수백 nm) 이 방법에는 두꺼운 저항 (사진의 2 미크론)을 처리하는 것이 포함됩니다 이 경우 이전에 알려진 리소그래피 기술로 처리 할 수 없습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 액체상 침전 방법

바카라 사이트 티타늄의 포화 용액을 생성하고 화학 물질 (여기서 붕산)을 추가하여 바카라 사이트 티타늄 고체를 침전시키는 방법으로, 바카라 사이트 티타늄 고체가 침전된다 일반적으로 고온은 조밀 한 필름을 형성하기 위해서는 고온이 필요하지만,이 기술은 실온에서 조밀 한 필름을 형성 할 수 있으며 모세관 작용이 사용되기 때문에 세라믹은 작고 깊은 영역으로 채워질 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ Liga (리소그래피 Galvanoformung und abformung)

리소그래피, 전기 도금 및 성형을위한 독일 이니셜 두꺼운 저항은 X- 선 (주로 싱크로트론 방사선)을 바카라 사이트하여 높은 종횡비로 처리되며, "모"마이크로-템플릿을 형성하기 위해 전기 도금을 적용하고있다 중합체 "어린이"템플릿은 중합체를 모의 마이크로 템플릿에 눌러 생성된다 이 "어린이"곰팡이는 일회용입니다 "어린이"곰팡이를 세라믹 파우더로 채우고 "어린이"곰팡이를 태워서 미세 구조를 갖는 세라믹을 얻을 수 있습니다 그것은 우라늄 강화를위한 노즐 부품의 생산을 위해 독일의 Karlsruhe Institute에서 개발되었습니다 그 이후로 독일 이외의 스크류와 노즐은 미국, 대만 및 수십 마리의 미크론을 주문한 다른 국가에서 생산되었습니다 일본에서 Sumitomo Electric은 30 미크론 피치 PZT 초음파 변환기를 제조 및 판매합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 종횡비

구멍 깊이 대 홀 직경의 비율 일반적으로 종횡비가 높은 구멍은 정밀도로 에칭하기가 어렵고 공동없이 구멍을 채우기가 어렵습니다 다양한 분야와 산업은 하위 미크론의 측면 비율이 높은 가공 방법을 요구하고 있습니다 우리는이 방법이 유망한 후보라고 생각합니다[참조로 돌아 가기]

◆ Sol-Gel Method

용액에서 화합물의 가수 분해 및 중합 반응에 의해 생성 된 졸은 겔로 추가로 전진되고, 생성 된 다공성 겔은 가열되어 비정질, 유리 또는 다결정 형성을 형성한다 현재, 유리의 반사 방지 코팅과 같은 박막 형성 기술로 널리 바카라 사이트됩니다 반면에, 상당한 수축으로 인해 균열이 발생하여 벌크 바디에 적응하기가 어렵습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 아나제 위상/루틸 상

바카라 사이트 티타늄의 다형성 (polymorphies)에는 아나타제, 루틸 및 브룩이트가 포함됩니다 아나 타제상은 광촉매 효과를 가지며 최근 표면 변형 물질의 많은 예를 보았다[참조로 돌아 가기]

◆ PMMA 두꺼운 필름

Polymethyl Methacrylate,poly(메틸 메타 크릴 레이트) [PMMA][참조로 돌아 가기]

◆ 광학 멀티플렉서

현재 광학 통신을 WDM (파장 분할 멀티플렉싱)이라고하며 정보 통신은 다중 파장을 바카라 사이트하여 수행됩니다 광학 멀티플렉서/디 둘러 팁 플렉서는 전달 측면에서 상이한 파장의 복수의 광학 신호를 결합한 광학 멀티플렉서로서 기능한다 반면에, 수신 측면에서, 그것은 각 파장에서 하나의 광섬유를 통해 전파되는 다른 파장을 갖는 복수의 광학 신호를 demultiplect하는 광학적 탈형 소체로서 기능한다 조명을 결합하고 탈형화하기위한 구성 요소로서 프리즘, 간섭 필름 필터 또는 회절 격자가 바카라 사이트됩니다 노드,베이스 스테이션 등으로 각 대상의 이러한 조명을 결합하고 디밀리티 플렉스하거나 조명을 파장으로 변환하고 통신 섬유로 반환해야합니다 현재, AWG라는 어레이 형 다중 탈식 및 탈수성 장치가 바카라 사이트되지만, 재료가 광섬유와 동등한 재료에도 불구하고, 투과율은 천만, 다중 파장이 향후 달성 될 가능성이있다 광 결정은 차세대 승수로 주목을 받고 있습니다[참조로 돌아 가기]